КОМПОЗИЦИЯ, ВКЛЮЧАЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЙ ИНГРЕДИЕНТ Российский патент 2013 года по МПК B01F17/08 C11D1/14 C11D11/04 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент.

В частности, изобретение относится к композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, которая может быть добавлена к жидкости, содержащей частицы, для нейтрализации пространственных (объемных) зарядов, возникающих на частицах, находящихся в жидкости, и, следовательно, для уменьшения когезионных сил, создаваемых частицами, находящимися в жидкости. Изобретение также относится к способу получения указанной композиции.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что в различных способах, включающих использование жидкости, содержащей частицы, из-за наличия которых в жидкости возникает повышенное поверхностное натяжение и межфазное поверхностное натяжение внутри жидкости, полезно производить нейтрализацию пространственных зарядов, возникающих на частицах, уменьшая таким образом когезионные силы, действующие между частицами. Это относится, например, к способам, которые включают смачивание частиц, т.е. включающим способы, в которых необходимо производить эмульгирование частиц, например, для мицелярных жидкостей, используемых при добыче нефти, и способы, включающие дефлокуляцию, например, при использовании пенообразующих жидких концентратов.

Проведение нейтрализации пространственных зарядов, возникающих на частицах, находящихся в жидкости, и соответственное уменьшение когезионных сил, действующих на частицы, которое обычно включает использование различных композиций, соответствующих различным требованиям, оказывается относительно дорогостоящим и не всегда эффективным способом, проведение которого иногда бывает невозможным; таким образом, задачей настоящего изобретения является по меньшей мере частичное решение проблем, существующих в данной области техники.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Первый аспект настоящего изобретения относится к композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, которая включает:

основную жидкость в виде воды, в которой диспергированы нижеследующие компоненты в указанных объемных процентных концентрациях:

хлорид натрия - от 1 до 3% магний - от 1 до 2% кальций - от 1 до 2% калий - от 1 до 2% сульфат - от 1 до 2% углерод - от 0,5 до 1% нитрат - от 1 до 2% фосфат - от 1 до 2%

хлорид натрия, растворенный в основной жидкости; и

натриевую соль простого алкилового эфира серной кислоты, растворенную в основной жидкости,

причем отношение количества основной жидкости к количествам хлорида натрия и натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты составляет от 1:1:1,5 до 1:1:5.

Вышеуказанное отношение количества основной жидкости к количествам хлорида натрия и натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты предпочтительно составляет порядка 1:1:3.

Таким образом, состав основной жидкости подобен составу обычной морской воды, и основная жидкость композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, может представлять собой морскую воду. Если состав используемой морской воды не соответствует вышеуказанным параметрам основной жидкости, то он может быть изменен добавлением и/или удалением некоторого количества любого указанного выше компонента основной жидкости.

Второй аспект настоящего изобретения относится к способу получения композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, предлагаемой согласно первому аспекту настоящего изобретения, который включает:

получение основной жидкости композиции;

нагревание основной жидкости до температуры, составляющей от 50°С до 100°C;

растворение хлорида натрия в указанной основной жидкости при помощи высокоскоростного диспергирования при указанной повышенной температуре основной жидкости;

растворение натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты в указанной основной жидкости при помощи высокоскоростного диспергирования при указанной повышенной температуре основной жидкости; и

самопроизвольное охлаждение полученной композиции.

Основную жидкость предпочтительно нагревают до температуры, составляющей от 80°С до 90°С, при которой в основной жидкости растворяют хлорид натрия и натриевую соль простого алкилового эфира серной кислоты.

Если основная жидкость получаемой композиции представляет собой морскую воду, то способ, предлагаемый согласно настоящему изобретению, может включать уточнение состава морской воды добавлением и/или извлечением некоторого количества любого вышеуказанного элемента основной жидкости с целью получения определенного состава основной жидкости. Если основная жидкость изготовляемой композиции не является морской водой, то основная жидкость может быть получена при помощи высокоскоростного диспергирования элементов основной жидкости в некотором объеме воды.

Предлагаемая согласно настоящему изобретению композиция, включающая поверхностно-активный ингредиент, может также включать каустическую соду в количестве, составляющем приблизительно 0,1% от объема получаемой композиции; при этом каустическую соду смешивают с получаемой композицией при помощи высокоскоростного диспергирования. Присутствие каустической соды, в частности, необходимо при наличии в получаемой композиции микроорганизмов, которые могут пагубно воздействовать на характеристики композиции; каустическая сода служит для превращения микроорганизмов в мыла.

Если композиция включает каустическую соду, то после охлаждения композиции рН композиции может быть доведен до нейтрального значения добавлением в композицию подходящей кислоты, например соляной кислоты.

Композиция, предлагаемая согласно настоящему изобретению, полученная в соответствии с рассмотренным способом, представляет собой полностью активированный и омыленный щелочной алкилсульфатный продукт, который при добавлении в жидкость, содержащую частицы, воздействует на частицы, создающие повышенное поверхностное натяжение жидкости, нейтрализуя объемные заряды на указанных частицах и уменьшая когезионные силы, действующие между частицами. Это действие более подробно описано ниже.

Способ получения рассматриваемой композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, позволяет получать концентрированную композицию, отвечающую различным целям и требованиям; при необходимости композицию разбавляют, при этом концентрированная композиция обычно составляет приблизительно 0,5% от количества разбавленной композиции. В частности, концентрированную композицию разбавляют водой.

Следующий аспект настоящего изобретения относится к применению описанной выше композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, в качестве одного или более из перечисленных агентов: смачивающего, эмульгирующего и деагломерирующего агента.

Композиция, включающая поверхностно-активный ингредиент, может найти применение в одной или более перечисленных ниже отраслей промышленности:

- в металлообрабатывающей промышленности, включая вспенивание руд, нарезку и помол;

- при отливке, включая удаление ржавчины и окалины, и нанесении слоя металлического покрытия;

- в бумагоделательной промышленности, включая обработку бумажной массы, обработку на бумагоделательной машине и каландре;

- при изготовлении красок и защитных покрытий, включая изготовление пигментов и латексных красок;

- при приготовлении восков и политур;

- при изготовлении продуктов нефтяного производства, включая приготовление буровых растворов;

- в нефтедобывающей промышленности, включая добывающие скважины, вторичное извлечение и рафинирование продуктов;

- в текстильной промышленности, включая подготовку волокна, окрашивание и нанесение рисунка, а также конечную обработку тканей;

- в сельском хозяйстве, включая приготовление фосфатных удобрений и обработку культур распылением;

- при строительстве и возведении конструкций, включая облицовку и бетон;

- в изготовлении эластомеров и пластмасс, включая эмульсионную полимеризацию, изготовление вспененных полимеров, латексных адгезивов, пластмассовых покрытий и ламинированных изделий, а также пластмассовых изделий;

- в приготовлении пищевых продуктов и напитков, включая использование на пищевых предприятиях, обработку фруктов и овощей, в пекарной промышленности, приготовлении мороженого, при кристаллизации сахара и при обработке жиров и масел;

- в клининговой промышленности, включая уборку территорий, снятие накипи и очистку текстиля;

- в кожевенной промышленности, включая обработку, дубление и окрашивание кож.

Нижеследующее описание конкретных примеров является неотъемлемой частью настоящего изобретения и должно рассматриваться в наиболее широком смысле из возможных.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее изобретение описано при помощи не ограничивающих его примеров.

Пример 1

Далее описаны пример реализации композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, предлагаемой согласно первому аспекту настоящего изобретения, и способ получения указанной композиции, предлагаемый согласно второму аспекту настоящего изобретения.

Пример реализации композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, предлагаемой согласно первому аспекту настоящего изобретения, в качестве основной жидкости включает морскую воду, в которой растворены хлорид натрия, натриевая соль простого алкилового эфира серной кислоты и каустическая сода; при этом рН композиции доведен до нейтрального значения добавлением в композицию подходящей кислоты, например соляной кислоты.

В морской воде диспергированы нижеследующие компоненты в указанных объемных процентных концентрациях:

хлорид натрия - от 1 до 3% магний - от 1 до 2% кальций - от 1 до 2% калий - от 1 до 2% сульфат - от 1 до 2% углерод - от 0,5 до 1% нитрат - от 1 до 2% фосфат - от 1 до 2%

Если состав используемой морской воды не соответствует вышеуказанным параметрам, то при необходимости состав морской воды может быть уточнен добавлением необходимых элементов или извлечением некоторых элементов. Кроме того, настоящим изобретением предусмотрено приготовление основной жидкости простым диспергированием подходящих элементов в вышеуказанных количествах в обычной воде.

Отношение количества основной жидкости к количествам хлорида натрия и натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты для одного конкретного применения в качестве композиции, включающей активный серный ингредиент, составляет порядка 1:1:3, а количество каустической соды составляет приблизительно 0,1% от объема композиции.

Композицию, включающую поверхностно-активный ингредиент, получают приготовлением основной жидкости, включающей указанные компоненты в указанных количествах, с последующим нагреванием основной жидкости до температуры, составляющей от 80°С до 90°С, при которой в основной жидкости растворяют хлорид натрия, натриевую соль простого алкилового эфира серной кислоты и каустическую соду, в частности, при помощи высокоскоростного диспергирования.

После изготовления композицию оставляют охлаждаться и нейтрализуют соляной кислотой.

Следует понимать, что точный состав рассматриваемой композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, может быть различным в зависимости от ее предполагаемого применения. Описываемая композиция, включающая поверхностно-активный ингредиент, также представляет собой концентрированную композицию, которую при использовании в конкретном случае разбавляют водой, причем концентрированная композиция обычно составляет приблизительно 0,5% от количества разбавленной композиции.

Каустическую соду добавляют в композицию для превращения микроорганизмов, содержащихся в морской воде, в мыла, и в том случае, если такие микроорганизмы отсутствуют, добавление каустической соды и последующая ее нейтрализация, очевидно, не требуются.

Композиция, включающая поверхностно-активный ингредиент, в разбавленной форме особенно пригодна для обработки жидкостей, содержащих частицы; добавление указанной композиции к подобным жидкостям обеспечивает снижение поверхностного натяжения и натяжения на разделе фаз, создаваемого частицами в жидкости, обеспечивает эффективное смачивание этих частиц и способствует образованию эмульсий. В частности, снижение поверхностного натяжения и натяжения на разделе фаз достигают путем нейтрализации пространственных зарядов, возникающих на частицах, находящихся в жидкости, что, в свою очередь, приводит к уменьшению когезионных сил, создаваемых частицами, находящимися в жидкости.

Таким образом, композиция, включающая поверхностно-активный ингредиент, содержит производный продукт активированного и омыленного щелочного алкилсульфата, который при использовании в относительно низких дозах может найти широкое применение во многих отраслях, например, для обезжиривания, для смачивания углеродной и графитной пыли и пигментной пыли на различных предприятиях, для эмульгирования и эффективного суспендирования частиц в жидкостях при изготовлении красок, чернил, эпоксидов и подобных им продуктов. Путем формирования стерических затруднений на частицах пигментов композиция, предлагаемая согласно настоящему изобретению, существенно облегчает операции дробления и размалывания; кроме того, применение указанной композиции также полезно в тех случаях, когда необходимо снизить агломерацию частиц - применение композиции позволяет снизить агломерацию частиц в жидкостях, в которых эти частицы суспензированы.

Следует понимать, что композиция, предлагаемая согласно настоящему изобретению, может быть применена для обработки углеродной и графитовой пыли, а также для обработки частиц, находящихся в среде масла или растворителя, в которой требуется провести эмульгирование.

Рассматриваемая композиция, включающая поверхностно-активный ингредиент, предлагаемая согласно настоящему изобретению, может представлять собой эффективный смачивающий агент для жидкостей, содержащих частицы; такое применение композиции позволяет снижать поверхностное натяжение и натяжение на разделе фаз, что необходимо для обработки таких жидкостей.

Композиция, включающая поверхностно-активный ингредиент, предлагаемая согласно настоящему изобретению, выполняет свои функции, не создавая экологических проблем, поскольку для выполнения требуемых функций необходимы лишь небольшие количества композиции, что также обеспечивает высокую экономическую эффективность применения композиции. Еще одной важной особенностью композиции, предлагаемой согласно настоящему изобретению, является ее универсальность и применимость в различных отраслях техники.

Пример 2

Продукт, изготовленный в соответствии с настоящим изобретением, называется Marine 3 и далее в описании также именуется просто «продукт».

Обычная водопроводная вода содержит небольшие количества растворенных в ней твердых солей. Магнитные заряды этих солей повышают поверхностное натяжение воды и межфазное натяжение.

Линия продуктов Marine 3 нейтрализует вышеуказанные заряды, что снижает поверхностное натяжение и межфазное натяжение.

- Это усиливает адгезию между жидкостью и твердыми частицами, то есть усиливает смачивание.

- Это вызывает уменьшение размеров капель воды и маслообразных капель, что приводит к увеличению времени существования суспензии, т.е. улучшает эмульгирование.

- Это также позволяет производить деагломерацию, или предотвращать флокуляцию частиц, а также слияние агломератов.

Это означает:

- Из-за низкого процентного содержания твердых солей в водопроводной воде для нейтрализации зарядов требуется лишь небольшое количество композиции, что очень удобно, экономично и экологически безопасно.

- Технология Marine 3 обеспечивает очень высокую степень смачивания, эмульгирования и деагломерации при добавлении продукта в соотношении 2:1000.

- Смачивание мелкой и сверхмелкой пыли, например углеродной, графитной, гематитовой, серной и пигментной пыли.

- Эмульгирование в воде маслообразных материалов, например масла, густой смазки, жира, крема и т.д.

- Деагломерация мелких и сверхмелких частиц в жидкостных суспензиях, например дисперсиях пигментных порошков в жидкостях.

- В композициях продуктов отсутствуют токсичные ингредиенты.

- При низкой рекомендуемой дозе и процентных содержаниях ингредиентов в композициях продуктов продукты не представляют собой никакой опасности и абсолютно экологически безопасны.

- Продукты увеличивают срок жизни растений и морской фауны. Это делает их чрезвычайно пригодными для процессов, включающих биологическую дезинтеграцию.

Области применения

- Сельское хозяйство

- Общая очистка

- Обезжиривание

- Гигиеническая очистка

- Поглощение пыли

- Борьба с малярией и холерой

Сельское хозяйство

Продукты уменьшают поверхностное натяжение между частицами различного размера и молекулярной структуры в присутствии вышеописанной смеси.

- Резко повышается поглощение химикатов и питательных веществ растениями и насекомыми.

- Достигается полное смешивание всех жидкостей, включая масла и воду.

- Обеспечивается проникновение в воскообразные, масляные и заполненные воздухом поверхности и каверны.

- В этом случае обеспечивается смешивание мочевины и гумусовой кислоты и их поглощение листьями и стеблями растений. Композиции совместимы даже с наиболее чувствительными продуктами, включая пищевые продукты и косметические продукты.

Гербициды

Проблемы существующего уровня техники

- Гербициды плохо растворяются в воде.

- При нанесении большие капли раствора оседают на листьях и вода, содержащая гербициды, оказывается в дренажной системе. Это отрицательно воздействует на экологию и снижает экономическую эффективность использования гербицидов из-за потерь.

- Масляная пленка на листьях снижает поглощение.

Решение проблем при помощи предлагаемого продукта

- Использование продукта в качестве экономически эффективного средства предварительной обработки воды обеспечивает оптимальное смачивание, улучшающее дисперсию и поглощение растениями, что снижает до минимума потери, уходящие в дренажную систему.

- Экологическая безопасность и усиление поглощения растениями.

Применение

- Гербициды, средства, уничтожающие сорняки, или продукты, предназначенные для поглощения растениями.

- Пестициды.

- Удобрения.

Удобрения

Удобрения усиливают природную плодородность почвы или восполняют элементы, извлеченные из почвы выращенными ранее культурами.

- Химические удобрения включают один или более из трех элементов, наиболее важных для роста растений: азот, фосфор и калий.

- Следующие по важности элементы включают серу, магний, кальций и микроэлементы.

Большинство азотных удобрений получают из синтетического аммиака; это химическое соединение (NH₃) используют либо в виде газа, либо в виде водного раствора, либо его превращают в соли, например сульфат аммония, нитрат аммония и фосфат аммония.

Указанные материалы находятся в порошкообразной форме, не смешиваются с водой и плавают на ее поверхности.

- Для диспергирования указанных материалов в воде требуется эффективное перемешивание.

- Образуются флокуляционые цепи и цепочки агломератов, которые растениям необходимо разрушать.

Вода, предварительно обработанная предлагаемыми продуктами, обладает смачивающей и эмульгирующей способностью, что позволяет разрушать агломераты и диспергировать указанные вещества в воде, а также предотвращать образование NН₃.

- Остаются цепочки (с NH₂), которые могут быть усвоены растениями.

Проблемы существующего уровня техники

- Удобрения и гербициды плохо растворяются в обычной водопроводной воде.

- Удобрения и гербициды при смешивании с необработанной водой образуют большие капли, оседающие на листьях растений. Это ограничивает поглощение вещества растениями размерами капли, и капли имеют тенденцию скатываться и поступать в дренажную систему, что снижает эффективность удобрений и гербицидов.

- Указанные продукты образуют флокулянты в водных суспензиях, что затрудняет их поглощение.

Решение проблем при помощи предлагаемого продукта

- Предварительная обработка воды предлагаемыми продуктами позволяет повысить смачивание и дисперсность удобрения, гумусовой кислоты и пестицидов в воде.

- Благодаря усилению поглощения реализуется быстрый рост растений.

- Улучшается дисперсность в целом при смешивании с требуемой суспензией.

- Эмульгирующая способность повышает поглощение даже на листьях с масляной пленкой.

- Воду предварительно обрабатывают продуктом для улучшения диспергирования гумусовой кислоты и мочевины. Фермеры смогли сэкономить более 300000,00 рандов на 200 гектарах земель по сравнению с традиционным применением тех же самых удобрений. Кроме того, было обнаружено значительное усиление роста растений.

Гумусовая (гуминовая) кислота

Гумусовая кислота имеет формулу C₁₈₇H₁₈₆O₈₉N₉S₁ и нерастворима в сильных кислотах (рН 1).

- Отношение водород: углерод, равное 1:1, указывает на значительную степень ароматизации соединения (т.е. присутствия в молекуле бензольных колец), в то время как низкое отношение кислород: углерод указывает на меньшее количество функциональных кислотных групп по сравнению с фульвовыми кислотами, т.е. другими органическими полимерами, которые могут быть извлечены из гумуса.

- С гумусовой кислотой хорошо реагируют переходные и тяжелые металлы, например Fe³⁺ или Рb²⁺, а также другие соединения, включающие ароматические или гидрофобные (нерастворимые в воде) химические структуры (т.е. органические пестициды или антропогенные углеводороды).

- Указанное свойство делает гумусовую кислоту эффективным средством для извлечения различных загрязняющих веществ из почв и водных источников.

Смешивание с водой, предварительно обработанной предлагаемым продуктом, улучшает смачиваемость и эмульгирующую способность, способствует разрушению агломератов и диспергированию гумусовой кислоты, а также предотвращает флокуляцию и агломерацию в суспензиях.

- Это способствует улучшению диспергирования и нанесения.

- Увеличивается поглощение растениями, что способствует усилению их роста.

Общие положения

- Стабилизирует азот и увеличивает эффективность действия азота.

- Усиливает усвоение связанных фосфатов, делая их доступными для растущих растений.

- Мощный стимулятор роста грибков и микроорганизмов, улучшающих механику и качество почвы.

- Улучшает метаболизм растений, способствует образованию мощной корневой системы и образованию энзимов, способствующих образованию витаминов, сахаров, протеинов и хлорофилла, а также увеличивает сопротивление внешним воздействиям.

- Повышает проницаемость клеток, увеличивая поглощение питательных веществ на 40%.

- Улучшает транспорт воды, кислорода и движение корней в почве.

- Имеет рН-буферную способность, способствующую нейтрализации крайних значений рН.

- Поставляет углерод, необходимый микробам для усвоения азота, что снижает степень извлечения углерода из почвы.

- Усиливает эффективность усвоения азотных и калийных удобрений в 40-100 раз благодаря повышению проницаемости мембран.

Гумусовую кислоту добывают из месторождений угольного типа, называемых леонардитами, в виде черного гранулированного вещества, которое в сочетании с продуктами легко растворяется в воде и поглощается листьями растений.

Мочевина

Мочевина, также называемая карбамидом, представляет собой диамид угольной кислоты (H₂NCONH₂).

- Мочевина является хорошим удобрением и пищевой добавкой, а также исходным материалом для производства пластмасс и медикаментов.

- Мочевина представляет собой основной азотсодержащий конечный продукт метаболизма белков у всех млекопитающих и ряда рыб.

- При метаболизме протеинов из аминокислот, частично составляющих белки, удаляются аминогруппы (NH₂).

- Указанные аминогруппы превращаются в токсичный аммиак (NH₃), который, таким образом, должен быть превращен в мочевину. В настоящее время в промышленности мочевину получают в больших количествах из жидкого аммиака и жидкого диоксида углерода.

- Благодаря высокому содержанию азота и легкости превращения в аммиак в почве мочевина представляет собой одно из наиболее концентрированных азотных удобрений.

- Благодаря относительной дешевизне мочевину включают в смешанные удобрения, а также вносят в почву саму по себе или распыляют на листву.

Вода, предварительно обработанная продуктами и смешанная с мочевиной, предотвращает превращение NH₂ в NH₃, что повышает доступность и усвояемость NН₂, позволяющее растению сберегать энергию, которая может быть использована для роста.

- Остаются цепочки с NH₂, которые могут быть усвоены растениями. Из-за плохой дисперсности и плохого поглощения удобрений без использования продукта большое количество неиспользованных удобрений уходит в дренажную систему.

- Это снижает экономическую эффективность и оказывает пагубное воздействие на экологию.

Предварительное смешивание воды с продуктом позволяет повышать дисперсность и поглощение вещества.

- Это увеличивает эффективность, снижает затраты и улучшает экологию.

Общие положения

- Повышенное усвоение в присутствии продуктов

- Использование мочевины для питания через листья позволяет снизить затраты энергии на поглощение растениями азота, который в этом случае поглощается непосредственно в виде NH₄ и не требует для усвоения превращения группы NH₂, содержащейся в почве, в NH₄.

- Мочевина не вымывается дождями и водой для полива, поскольку непосредственно усваивается растениями.

- Мочевина полностью расходуется на рост растений и не расходуется на разложение остатков сельскохозяйственных культур.

Для указанных целей может быть использована любая чистая гранулированная мочевина, смешанная с водой в присутствии продуктов.

Изучение конкретного случая

Традиционное применение мочевины

Стоимость мочевины составляет 3200 рандов ЮАР за тонну, или 3,20 рандов за килограмм; таким образом, при внесении 150 кг на гектар стоимость составляет 480 рандов на гектар.

Стоимость смеси продукт (400 мл) + гумусовая кислота (2 кг) + мочевина (20 кг) в 200 л воды составляет 136 рандов на гектар.

Стоимость обработки гектара в год

Только мочевина (150 кг на гектар) - 576000 рандов;

Программа продукт + гумусовая кислота + мочевина - 163200 рандов.

Смесь для питания через листья

Смесь 1

1,120 г фульвовой кислоты

18 кг мочевины

250 мл Maxi boost

250 г Caltec

Комментарии к способу:

Все вышеуказанное - на 1 гектар

Резервуар заполняют водой

Добавляют 0,2% продукта от объема воды (2 мл на 1 л)

При медленной циркуляции воды добавляют фульвовую кислоту

Добавляют остальной продукт.

Смесь 2

2,600 г гумусовой кислоты

18 кг мочевины

Комментарии к способу:

Все вышеуказанное - на 1 гектар

Резервуар заполняют водой

Добавляют 0,2% продукта от объема воды (2 мл на 1 л)

При медленной циркуляции воды добавляют остальной продукт.

Общая очистка

Проблемы существующего уровня техники

- Имеющиеся в наличии смачивающие агенты экологически небезопасны.

- Их применение ограничено, они не могут смачивать углерод, графит или гематит.

- Они флоккулируют и образуют агломераты.

Решение проблем при помощи предлагаемого продукта

- Продукт может заменить экологические небезопасные и токсические средства, предназначенные для предварительной подготовки воды и смачивания, эмульгирования и разрушения агломератов.

- Продукт представляет собой экологически безопасный растворитель, не содержащий аммиака и гликолей, пригодный для тех случаев, когда требуются эффективные смачивающие средства для очистки и диспергирования частиц в растворах и суспензиях.

- Продукт обладает очень хорошими технологическими характеристиками и, следовательно, может быть рекомендован для замены традиционных смачивающих средств, имеющихся на рынке, и, кроме того, он позволяет снизить стоимость и улучшить экологическую безопасность обработки.

- Применение продукта может снизить стоимость обработки и внести другие усовершенствования в следующие отрасли:

- Изготовление мыла;

- Приготовление суспензий и смесей.

- В водных суспензиях при сильном перемешивании продукт проявляет пенообразующие свойства.

- Продукт хорошо совместим с большинством противовспенивающих агентов и может быть использован для подавления вспенивания.

Продукт предоставляет уникальную возможность предварительной обработки воды, которая позволяет производить любую очистку.

- Продукт может быть добавлен к очищающим средствам в качестве средства, усиливающего их эффективность, например, в количестве от 30% до 70%, или просто добавлен к воде, применяемой для очистки.

- Продукт усиливает извлечение всех типов несмачиваемых материалов и пыли, а также усиливает эмульгирование материалов, содержащих жиры и масла, в воде для очистки.

- Продукт способствует более быстрому высушиванию и получению чистых поверхностей с антистатическим зарядом, который предотвращает притягивание пыли и грязи к очищенной поверхности.

- Продукт улучшает качество воды за счет придания ей смачивающего и эмульгирующего эффекта.

Таким образом, добавление продукта к очищающим средствам или химикатам в целом усиливает смачивающую и эмульгирующую способность и способность суспендировать грязь.

- Продукт может быть использован в качестве добавки к различным бытовым и промышленным очищающим средствам.

- Продукт может быть использован для специального применения, включающего удаление углеродной, графитовой и гематитовой пыли, а также для обезжиривания.

Применение

- Придает дополнительные свойства очищающим средствам и очистке.

- Может заменить смачивающие средства в жидкостных суспензиях.

Это позволяет решать множество проблем и устранять ряд недостатков:

- Грязь и нежелательные материалы могут быть смешаны с водой для удаления или смешивания.

- Грязь не пристает к поверхностям.

- Грязь может быть суспендирована в очищающей воде.

Обезжиривание

Проблемы существующего уровня техники

- Имеющиеся в наличии эмульгирующие и смачивающие агенты экологически небезопасны.

- Вода не смешивается с маслянистыми материалами или материалами, приготовленными на основе некоторых растворителей.

- Диспергирование пигментов и пыли в эмульсиях и суспензиях затруднительно.

- Альтернативные продукты подвергаются флоккуляции и агломерации.

Решение проблем при помощи предлагаемого продукта

- Специализированная инженерная обработка воды, придающая ей способность к смачиванию, эмульгированию и деагломерации в суспензиях, эмульсиях и обезжиривающих составах.

- Продукт с успехом может быть применен в тех случаях, когда необходимо удерживать в суспендированном состоянии мелкие и сверхмелкие частицы после помола и перемешивания.

- Продукт позволяет предотвращать флоккуляцию и повторное образование агрегатов, предотвращает рост частиц и таким образом предотвращает оседание, наплыв и сегрегацию.

- Продукт рекомендован для приготовления суспензий, содержащих известь, оксид кремния, гематит, хром, платину и титан.

- Продукт с успехом применяют для предотвращения оседания во время транспортировки указанных материалов.

- Применение продукта позволяет смешивать с водой нежелательные материалы и грязь для их удаления или смешивания.

- Применение продукта позволяет смешивать с водой нежелательные материалы и грязь маслянистого типа для их удаления или смешивания.

- Применение продукта позволяет удалять с поверхностей масло, густую смазку и жир.

Применение

- Для диспергирования порошков и пигментов в суспензиях.

- Для получения эмульсий.

Гигиеническая очистка

Проблемы существующего уровня техники

- Бактерии окружены воздушной оболочкой (цистой) и, следовательно, не смачиваются.

- Дезинфицирующие средства не вступают в контакт с бактериями.

- Кристаллы крема и молока не смешиваются с водой и являются естественной средой обитания для бактерий.

- На оборудовании образуется «молочный камень» (слой кальция).

- Это приводит к большим количествам бактерий.

Решение проблем при помощи предлагаемого продукта

Одобренная Южноафриканским Бюро Стандартизации предварительная обработка воды, предназначенной для очистки в пищевой промышленности.

- Уникальный продукт, способный заменить опасные щелочные и кислотные химикаты.

- Эффективный недорогой продукт, который может быть использован в малых дозах.

- Устраняет несмачиваемость бактерии и эмульгирует маслянистые области обитания бактерий, так что они поступают в воду, образуя эффективную грязевую суспензию.

- Позволяет создавать экологически безопасные биоразлагаемые шламовые плотины и отстойники.

Применение

- Для очистки в пищевой промышленности. Молочные продукты, скотобойни, фрукты, пекарни и т.д.

Это позволяет решать ряд проблем и устранять ряд сложностей

- Несмачиваемые бактерии и насекомые могут быть смочены и удалены.

- Маслянистые области обитания бактерий могут быть устранены (молоко, кремы, жиры и т.д.).

Улавливание пыли

Проблемы существующего уровня техники

- Мелкие и сверхмелкие частицы пыли не смешиваются с обычной водопроводной водой. Пыль плавает на поверхности.

- При использовании обычной воды пыль смачивается водой в соотношении вода: пыль, равном 4:1.

- Если указанные мелкие частицы взвешены в воздухе в виде дыма, то они не смешиваются с каплями спрея. Они отталкиваются друг от друга и не смешиваются.

- То же происходит с маслами и материалами, содержащими растворители. Их пары представляют собой взвешенные в воздухе капли растворителя, которые не смешиваются с каплями воды.

Решение проблем при помощи предлагаемого продукта

- Эффективная предварительная подготовка воды, которая позволяет смачивать несмачиваемые частицы углеродной, графитовой, серной, гематитовой и пигментной пыли при использовании небольших доз продукта, что повышает экологическую безопасность и снижает стоимость обработки.

- При добавлении к водопроводной воде продукты придают ей смачивающие и эмульгирующие свойства, создавая антистатические заряды на растворимых солях.

- Это способствует интеграции несмачиваемых и маслянистых материалов в воде.

- Смачивающая способность подготовленной воды позволяет получать твердый, не создающий пыли порошок, который можно выбрасывать.

- При использовании продукта смачивание пыли возможно при отношении воды к пыли, равном 1:1.

Применение

- Для улавливания дымов и газов в трубах, а также накоплений и выбросов пыли.

Это позволяет решать ряд проблем и устранять ряд сложностей

- Мелкие и сверхмелкие частицы пыли, включая частицы дыма, могут быть смочены и уловлены.

- Мелкие и сверхмелкие крупинки, взвешенные в воздухе, могут быть эмульгированы в каплях воды (газов).

- Полученные при сжигании горючие летучие материалы смачиваются, горючие летучие маслянистые материалы эмульгируются, а образование дымов, паров и газов подавляется.

Малярия и холера

Проблемы существующего уровня техники

- Бактерии окружены воздушной оболочкой (цистой) и, следовательно, не смачиваются.

- Дезинфицирующие средства не вступают в контакт с бактериями.

Решение проблем при помощи предлагаемого продукта

- Может быть усилено действие химикатов.

- Несмачиваемые бактерии и насекомые могут быть смочены и подвергнуты действию дезинфицирующих и других контролирующих химикатов.

- Вода, содержащая токсины или гербициды, вступает в непосредственный контакт с насекомыми или поверхностью листьев.

Общая информация по требуемым дозировкам

Выход на плато на графике был обнаружен при 0,16%

Рекомендуемая концентрация 0,2% основана на суточных колебаниях состава воды.

Получение суспензий или эмульсий

Требуемые дозы составляют от 0,2% до 0,5% в зависимости от:

типа добавляемого вещества:

углеродные пигменты требуют более высоких доз по сравнению с оксидами;

типа добавляемого маслянистого вещества:

смолы отличаются от других растворителей.

Требуемую дозу также определяют в зависимости от применяемой методики.

Предварительное добавление к помольной основе сравнимо с последующим добавлением к полному объему.

Требуемую дозу также определяют в зависимости от применения.

Для очистки и обезжиривания в тех случаях, когда маслянистые материалы следует превратить в эмульсии только на короткое время, требуются меньшие дозы по сравнению с получением устойчивых во времени суспензий и эмульсий, как, например, в случаях изготовления красок, когда необходим длительный срок хранения и, следовательно, требуются большие дозировки продукта.

Совместимость с другими химикатами

В общем случае было обнаружено усиление эффекта других химикатов в диапазоне от 30% до 70%.

Было показано, что нейтрализация стерических напряжений повышает эффективность действия химикатов.

Уменьшение поверхностного и межфазного натяжения также приводит к большей эффективности при нанесении на сухие поверхности.

При рН 3 и рН 15 технические характеристики продукта стабильны и постоянны.

При рекомендованных низких дозах и низких содержаниях ингредиентов в композиции, взаимодействия с другими химическими веществами не наблюдали.

Это позволяет рекомендовать продукт к применению в огнеупорах, где широко используют натрий.

В целом применение сульфата алюминия усиливает флокуляцию.

Наблюдали ускоренное разрушение более крупных хлопьев.

Другие примеры применения композиции, предлагаемой согласно настоящему изобретению, представлены ниже в таблице 1.

Таблица 1 Применение композиции, включающей поверхностно-активный ингредиент, предлагаемой согласно настоящему изобретению Применение Действие поверхностно-активного ингредиента Металлы   Концентрирование руд Смачивание и пенообразование, коллекторы и пенообразователи Резка и формование Смачивание, эмульгирование, смазка и замедление коррозии в смазочно-охлаждающей жидкости, смазочно-охлаждающей жидкости для прокатки, смазках и т.д. Отливка Добавки, улучшающие отставание от формы Удаление ржавчины и окалины При протравливании и электролитической очистке Нанесение электролитических покрытий Смачивание и пенообразование при нанесении электролитических покрытий Бумага   Обработка бумажной массы Удаление смол, промывка Бумагоделательная машина Пеноудаление, выравнивание цвета и диспергирование Каландр Смачивание и выравнивание цвета, нанесение покрытий и окрашивание Краски и защитные покрытия   Приготовление пигментов Диспергирование и смачивание пигмента во время помола Латексные краски Эмульгирование, диспергирование пигмента,   стабилизация латекса, замедление седиментации и расслоения пигмента, реология Воски и политуры Эмульгирование восков, стабилизация эмульсий, антистатика Производство нефти/нефтепродуктов   Буровые жидкости Эмульгирование масел, диспергирование твердых веществ, улучшение реологических свойств буровых жидкостей для нефтяных и газовых скважин Работа на продуктивных скважинах Эмульгирование и диспергирование шламов и осадка при очистке скважин Продуктивные скважины Деэмульгирование сырой нефти, замедление коррозии оборудования Вторичное извлечение При затоплении избирательное смачивание Рафинированные продукты Диспергирующий детергент для шламов и замедлитель коррозии для топливных масел, масел для кривошипной камеры и турбинных масел Текстиль   Подготовка волокна Детергент и эмульгатор для мойки сырой шерсти; диспергирующий агент для осадительной ванны вискозного волокна; смазка и антистатик для намотки гидрофобных волокон Окрашивание и нанесение рисунка Смачивание, проникновение, солюбилизация, эмульгирование, выравнивание окрашивания, детергент и диспергирующий агент Конечная обработка текстиля Смачивание и эмульгирование в композициях для конечной обработки, умягчитель, смазка и антистатический агент в композициях для конечной обработки Сельское хозяйство   Фосфатные удобрения
Распыление Предотвращение слеживаемости при хранении Смачивание, диспергирование, суспендирование порошкообразных пестицидов и эмульгирование растворов пестицидов, улучшение смачивания, распространения и проникновения токсических веществ Строительство и возведение конструкций   Облицовка (мощение) Улучшение сцепления между асфальтом и гравием и песком Бетон Улучшение вовлечения воздуха в бетон Эластомеры и пластмассы   Эмульсионная полимеризация Солюбилизация, эмульгирование мономеров Вспененные полимеры Введение воздуха, контроль величины ячеек Латексные адгезивы Улучшение смачивания, улучшение прочности сцепления

Изобретение относится к способу получения композиции для снижения когезионных сил путем растворения в основной жидкости, включающей воду, в которой диспергированы следующие компоненты в указанных объемных процентных концентрациях: хлорид натрия от 1 до 3%, ионы магния от 1 до 2%, ионы кальция от 1 до 2%, ионы калия от 1 до 2%, сульфат от 1 до 2%, углерод от 0,5 до 1%, нитрат от 1 до 2% и фосфат от 1 до 2% хлорида натрия и натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты. Причем объемное отношение количества основной жидкости к количествам хлорида натрия и натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты составляет от 1:1:1,5 до 1:1:5. При этом указанный способ включает: получение основной жидкости композиции; нагревание основной жидкости до температуры, составляющей от 50°С до 100°С; растворение хлорида натрия в указанной основной жидкости путем высокоскоростного диспергирования; растворение натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты в указанной основной жидкости путем высокоскоростного диспергирования; и самопроизвольное охлаждение полученной композиции. Предлагаемый способ позволяет получить композицию, позволяющую недорого и эффективно нейтрализовывать пространственные заряды, возникающие на частицах. 5 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.

1. Способ получения композиции для снижения когезионных сил путем растворения в основной жидкости, включающей воду, в которой диспергированы следующие компоненты в указанных объемных процентных концентрациях:
хлорид натрия от 1 до 3% ионы магния от 1 до 2% ионы кальция от 1 до 2% ионы калия от 1 до 2% сульфат от 1 до 2% углерод от 0,5 до 1% нитрат от 1 до 2%, и фосфат от 1 до 2%

хлорида натрия и натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты, причем объемное отношение количества основной жидкости к количествам хлорида натрия и натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты составляет от 1:1:1,5 до 1:1:5; при этом указанный способ включает:
получение основной жидкости композиции;
нагревание основной жидкости до температуры, составляющей от 50°С до 100°С;
растворение хлорида натрия в указанной основной жидкости путем высокоскоростного диспергирования;
растворение натриевой соли простого алкилового эфира серной кислоты в указанной основной жидкости путем высокоскоростного диспергирования; и самопроизвольное охлаждение полученной композиции.

2. Способ по п.1, в котором основную жидкость нагревают до температуры, составляющей от 80°С до 90°С, при которой в основной жидкости растворяют хлорид натрия, если необходимо его добавление, и натриевую соль простого алкилового эфира серной кислоты.

3. Способ по п.1 или 2, в котором, если основная жидкость получаемой композиции представляет собой морскую воду, то состав морской воды корректируют добавлением и/или извлечением некоторого количества любого определенного выше компонента основной жидкости с целью получения определенного выше состава основной жидкости.

4. Способ по п.1, в котором в композицию для снижения когезионных сил, предлагаемую согласно настоящему изобретению, дополнительно добавляют каустическую соду в количестве, составляющем приблизительно 0,1% от объема получаемой композиции, при этом каустическую соду смешивают с получаемой композицией при помощи высокоскоростного диспергирования.

5. Способ по п.4, в котором, если композиция включает каустическую соду, то после охлаждения композиции рН композиции доводят до нейтрального значения добавлением в композицию подходящей кислоты.

6. Способ по п.1, в котором продукт способа представляет собой композицию для снижения когезионных сил, пригодную для применения с различными целями после разбавления, при этом концентрированная композиция обычно составляет приблизительно 0,5% от количества применяемой разбавленной композиции.